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Nacameh Vocablo náhuatl para “carnes”
Volumen 3, Número 2, Diciembre 2009
Difusión vía Red de Computo semestral sobre Avances
en Ciencia y Tecnología de la Carne
Derechos Reservados© MMIX
ISSN: 2007-0373
http://cbs.izt.uam.mx/nacameh/
URL: http://cbs.izt.uam.mx/nacameh/
ISSN: 2007-0373
NACAMEH Vol. 3, No. 2, pp. 57-70, 2009
Efecto de la Reducción de Grasa Sobre las Propiedades
Fisicoquímicas y de Textura de Paté de Hígado de Cerdo°
Erika Elizabeth Morales Irigoyen
Laboratorio de Alimentos, Tecnológico de Estudios Superiores de Ecatepec. Av. Tecnologico s/n esq. Av. Central, Ecatepec 55210, Estado de
México. E-mail: [email protected]
Resumen
La reducción de grasa y su compensación con agua en la formulación del paté,
aumentó el contenido de humedad en las muestras reducidas en grasa. A mayor
contenido de grasa, la capacidad de retención de agua se vio disminuida. Del
mismo modo, la reducción de grasa no modificó el rendimiento. En cuanto a color, a
mayor porcentaje de grasa, las muestras fueron más luminosas y más amarillas, sin
cambio en la tonalidad roja. La grasa tuvo un papel importante en la textura, ya que
a mayor cantidad de grasa se observó un cambio mayor del área al aplicar una
fuerza externa (compresión), donde la reducción de grasa disminuyó la untabilidad
del paté. En el paté un mayor porcentaje de grasa mejoró notablemente la
consistencia, es decir, fueron patés más suaves. Se determinó que a mayor
porcentaje de grasa incrementó la rancidez oxidativa, determinada como valores
TBA (ácido tíobarbitúrico).
Introducción
Los productos cárnicos emulsionados tienen como base tecnológica la
formación de una emulsión por la adición de grasa, esta emulsión cárnica
constituye un sistema bifásico, formado por un sólido disperso en un líquido,
en el cual el sólido es inmiscible (Totosaus y Guerrero., 2006). En los
productos cárnicos emulsionados como el paté, se emplea una alta cantidad
de grasa debido a que tiene una gran influencia en las propiedades
organolépticas, fisicoquímicas y en las propiedades nutricionales (Pérez-
Chabela y Totosaus 2002; Pérez-Chabela y Totosaus 2004; Totosaus y
Pérez-Chabela 2005; Totosaus 2010). Este alto contenido de grasa deriva
que el paté sea considerado como un alimento que posea aspectos negativos
° Recibido en Septiembre 2009, Revisado en Octubre 2009, Aceptado en Noviembre 2009.
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desde el punto de vista nutricional ya que incluye en su formulación un alto
contenido de grasa saturada de origen animal asociada con la obesidad y
precursora de enfermedades en el consumidor, que hoy en día ha tomado
conciencia acerca del papel de los alimentos en la salud humana, lo que
ocasiona la inclusión n la dieta de productos bajos en sal, bajos en grasa y
con alto contenido de fibra (Cheng y col., 2008). Sin embargo, la grasa es un
ingrediente principal en el procesamiento de los productos cárnicos que
juega posiblemente el papel más importante en las propiedades de
emulsificación, en la jugosidad, la cohesividad, palatabilidad y apariencia
general (Viana y col., 2005) y la reducción de grasa saturada produce
problemas principalmente en la textura (Shand 2000) en consecuencia y
como resultado de la reducción de grasa se producen efectos indeseables
en las características de los productos cárnicos emulsionados por lo que es
necesario proponer formulaciones alternas que contengan bajo contenido de
grasa compensados con sustitutos capaces de no restar propiedades
sensoriales, fisicoquímicas, de textura y propiedades de emulsificación en
los productos cárnicos, ya que los consumidores de igual forma desean
alimentos saludables sin acortar sus propiedades.
Por lo expuesto anteriormente, el objetivo principal de este proyecto fue
determinar el efecto de la reducción de grasa (lardo de cerdo) en las
propiedades fisicoquímicas y texturales en el paté de hígado de cerdo.
Metodología
Preparación del paté
Para determinar el efecto de la reducción de grasa (lardo de cerdo) sobre
las propiedades de paté de hígado de cerdo, se formularon batidos cárnicos
con diferentes concentraciones de grasa; una que contenía en su
formulación un 40 % de lardo de cerdo, tomada como formulación control y
cuatro formulaciones con 30, 20, 10 y 0 % de lardo de cerdo, de acuerdo a
la formulación que se muestra en la Tabla 1.
Determinación de grasa (extracto etéreo) en paté
Para la determinación del porcentaje real de grasa en el paté, se utilizó el
método de “Soxhlet” descrito y reconocido por la AOAC (1998). Método
para la determinación de grasa (cruda) en carne y productos cárnicos
991.36. Se pesaron 3 g de muestra que se colocaron en cartuchos de
celulosa previamente pesados y secos en estufa a una temperatura de 125
°C durante 1 h, a los cartuchos que contenían las muestra se les coloco una
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tapa de algodón y se colocaron en la pieza de extracción, se coloco en un
matraz bola 40 mL de éter de petróleo, se ajustó la temperatura para
mejorar la condensación y al termino de esta, se colocó el matraz bola en
estufa para evaporar el exceso de solvente, se retiró el matraz y se coloco
en un desecador para su que se enfríe, se peso y se calculo el porcentaje de
grasa.
Tabla 1. Formulación utilizada para la elaboración de los batidos cárnicos
INGREDIENTE %
Carne 15.00
Hígado de cerdo 30.00
Cloruro de Sodio 2.00
Sal cura 0.05
Caseinato de sodio Alanate 180 2.00
Grasa real en paté (extracto
etéreo)
44, 32, 24, 16, 9
Rendimiento a la cocción
Se determinó el rendimiento a la cocción utilizando el método reportado por
Estevez y col. (2005). Se pesaron 15 gramos de batido cárnico y se
colocaron en tubo de ensayos previamente pesados. Los tubos con las
muestras fueron sometidos a tratamiento térmico durante 20 minutos a una
temperatura de 70 °C. El agua y los fluidos exudativos fueron separados y
desechados y los tubos con las muestras fueron pesados nuevamente. El
rendimiento del proceso esta dado por el peso antes y después del
tratamiento térmico de cada muestra en el tubo.
Humedad
Se determinó la humedad de los batidos cárnicos utilizando el Método Oficial
950.46 de la AOAC (1998). Se pesaron 3 gramos de batido cárnico y se
colocaron en vidrios de reloj sometidos a peso constante previamente
pesados, las muestras contenidas en los vidrios de reloj se colocaron en
estufa a una temperatura de 120 °C, durante 16 horas. Transcurrido el
tiempo se retiraron los vidrios de reloj con las muestras y se colocaron en
un desecador durante 20 minutos. Se pesaron cada una de las muestras en
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los vidrios de reloj. La humedad se reportó como el porcentaje de peso
perdido con respecto al peso inicial de la muestra.
Capacidad de retención de agua por centrifugación
Se determinó la capacidad de retención de agua (CRA) utilizando el método
reportado por Jauregui y col (1981), con la variante de que a los batidos
cárnicos se les aplico un tratamiento térmico de 70 °C durante 20 minutos.
Se pesaron piezas papel Whatman # 1 y 5.5 cm de diámetro doblado en
forma de cono y se colocaron dentro del mismo 1.5 gramos de muestra. Los
conos de papel con muestra fueron colocados dentro de un tubo de ensayo
y centrifugados a 3500 g durante 15 minutos. Transcurrido este tiempo se
retiraron las muestras del papel y se pesaron. La capacidad de retención de
agua fue reportada como el peso perdido con relación al peso inicial de la
muestra, antes de centrifugar, expresada en porcentaje.
Capacidad de retención de agua por compresión
Se determinó la capacidad de retención de agua (CRA) utilizando una
modificación al método reportado por Hamm (1986). Se pesaron muestras
de un gramo aproximadamente. Las muestras se pesaron en papel Whatman
No. 1. El papel filtro con la muestra fue presionada entre 2 placas de
acrílico durante 3 min. Para calcular el área del paté y el área de agua
después de la compresión, se midió el diámetro de cada una de ellas y se
utilizó la formula para determinar el área del círculo. La capacidad de
retención de agua fue determinada como la razón entre las 2 áreas (agua y
batido cárnico) expresada en porcentaje.
Densidad
Se determinó la densidad utilizando el método reportado por Cheng y col
(2008). Las muestras fueron pesadas y sumergidas en una probeta de 100
mL que contenía un volumen de agua de 70 mL, registrando el nivel de
aumento en mililitros (volumen) al ser sumergida la muestra. La densidad
(g/cm3) fue calculada como el cociente de la masa de paté entre el los
mililitros de aumento en el volumen de agua.
Color instrumental
Se determinó el color en coordenadas CIE-Lab de las muestras adaptando la
técnica reportada por Yam y Papadakis (2004), utilizando el programa
Adobe Photoshop versión 8.0 (Adobe System Incorporated). Las muestras
se colocaron en cajas de Petri y fueron escaneadas, capturando las
imágenes con cámara digital de 6.0 megapíxeles (Sony, Modelo No. DCS-
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S600). Las imágenes fueron descargadas a la computadora capturando los
datos con el programa de Adobe Photoshop y convirtiendo los valores de la
ventana del histograma a coordenadas Lab, el cual consiste en componentes
de luminosidad (L) con un rango de 0 a 100.
Los valores de luminosidad, a y b, localizados en la ventana del histograma
obtenido por el programa Adobe Photoshop, no son valores estándar, sin
embargo, se pueden estandarizar utilizando las siguientes formulas:
100 x 225
LL* = 120
255
a240*a −= 120
255
b240*b −=
Dureza y untabilidad
La dureza de los patés fue determinada como la fuerza necesaria para ser
comprimidos. Muestras de paté (20 mm alto) se colocaron en una caja petri
y fueron cubiertos con un disco de acrílico para ser comprimidos el 50% de
su altura original en un un analizador de textura Brookfield LFRA 4500 a
una velocidad de prueba de 2.0 mm/s, repostando los gramos fuerza
detectados durante la compresión. La untabilidad fue estimada mediante el
cambio de área del paté al ser comprimido. El cambio de área fue calculado
adaptando la metodología reportada por Totosaus y Güemes (2008), donde a
partir de las imágenes utilizadas en la determinación de color se calculo
mediante el Histograma de la imagen el número de píxeles antes y después
de la compresión, reportando el cambio de área en porcentaje. Valores
mayores indican una mayor untabilidad del paté (Figura 1).
Consistencia
La consistencia fue o prueba de penetración fue determinada utilizando la
técnica reportada por Martín y col. (2008). Las muestras de paté fueron
atemperadas y se llenaron vasos de precipitado de 50 mL, penetrando las
muestras en el analizador de textura Brookfield LFRA 4500 con una sonda
de acrílico de 1.25 cm de diámetro a una velocidad de prueba de 2.0 (mm/s),
registrando los datos de gramos fuerza necesaria para penetrar la muestra
al aplicarse una fuerza conocida (Figura 2).
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Figura 1. Medidor de textura Brookfield ® modelo 4500 en la prueba de consistencia
(izquierda) y untabilidad por cambio de área (derecha).
Figura 2. Prueba de penetración de todas las formulaciones del paté (izquierda),
penetración del paté utilizando el modo de ciclo continuo (derecha)
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Determinación de rancidez (Valores TBA)
Para la determinación del grado de rancidez (TBA) de las muestras de paté
se utilizó el método reportado por Shahidi y col. (1985) referido para la
determinación del valor TBA aplicado a productos cárnicos curados. Se
utilizaron muestras de paté con un periodo de 8 días de almacenamiento en
refrigeración. Se mezclaron 10 gramos de muestra con 96.5 mL de agua
destilada, 1.5 mL de HCL a una concentración de 4 N y 2 mL de solución de
sulfanilamida al 0.5% en HCL al 20%. La mezcla se transfirió a un matraz de
fondo plano de 500 mL y se añadieron 50 mL de agua destilada y unas gotas
de antiespumante, la muestra se destiló hasta recuperar aproximadamente
50 mL de solución. Teniendo este volumen aproximado, se transfirieron 5
mL del mismo, a un tubo de ensayo y se añadieron 5 mL de solución de
ácido 2-tiobarbitùrico el tubo se tapó y se coloco en agua a temperatura de
ebullición durante 35 minutos. Se determinó la densidad óptica de los
cromógenos color rosa obtenidos durante el proceso de destilación, a una
longitud de onda de 532 nm, utilizando un espectrofotómetro Thermo
Scientific® Modelo Genesys 10 Series. Para obtener los valores TBA,
expresados como concentración de malonaldehìdo en mg/kg de muestra, el
valor de densidad óptica fue multiplicado por el factor 8.1.
Diseño y análisis experimental
Para determinar el efecto de la reducción de grasa en el paté de hígado de
cerdo, se llevo a cabo un análisis de regresión (PROC REG) a fin de explicar
el comportamiento de la reducción de grasa sobre las variables respuesta.
También se utilizó un análisis de varianza (PROC ANOVA) para analizar los
resultados en el paquete estadístico SAS ® (SAS System), utilizando la
prueba de Tukey para determinar la diferencia significativa entre las medias
(p < 0.05), calculada utilizando el mismo paquete estadístico.
Resultados y Discusión
Rendimiento
No se observó diferencia estadística en todas las formulaciones (p>0.05)
(Tabla 2). Sin embargo, Estévez y col. (2005) observaron que el rendimiento
fue mayor en los patés con baja y media concentración de grasa (35 y 40 %
de grasa, respectivamente) comparado con el rendimiento obtenido de paté
con un alto contenido de grasa (45 % de grasa) esto debido probablemente a
la pérdida de grasa después de la cocción en el paté con alto contenido de
grasa.
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Humedad
En el análisis de medias, se observó diferencia significativa entre el
porcentaje de humedad contenida en las muestras de paté (p<0.05) (Tabla
2). La humedad aumentó al reducir el porcentaje de grasa, esto es debido a
la compensación de quitar grasa en la formulación adicionando agua en
sistemas cárnicos (Shand, 2000). Martín y col. (2008) reportaron un
comportamiento similar, en el que observaron que el paté de hígado de
cerdo con bajo contenido de grasa mostró un alto contenido de humedad (30
% de grasa correspondiente a un 54.4 % de humedad).
Capacidad de retención de agua por centrifugación
La capacidad de retención de agua es la facultad que posee el paté para
mantener, en condiciones definidas o bajo el efecto de una tensión
cualquiera, el agua que le es propia o añadida. Se observó diferencia
estadística significativa en la capacidad de retención de agua de los patés
(p< 0.05) (Tabla 2), Donde a mayor porcentaje de grasa se liberó
significativamente más agua de las muestras, mientras que, a menor
contenido de grasa también fue menor la cantidad de agua liberada.
En otro tipo de sistemas cárnicos, como salchichas, la reducción de grasa y
la adición de agua en la formulación, se compensa con otros ingredientes
como gomas o hidrocoloides (Pietrasik, 1999; Shand, 2000). Sin embargo,
en este sistema cárnico tipo paté, no hay un ingrediente que ayude a retener
física o químicamente el agua añadida.
Capacidad de retención de agua por compresión
La capacidad de retención de agua es la razón de la humedad retenida
después de la compresión de la muestra de paté con respecto a la humedad
inicial. Un alto porcentaje en la CRA indica que la muestra de paté liberó
mayor humedad. Las muestras con mayor porcentaje de grasa liberaron
significativamente (p<0.05) mayor cantidad de agua comparadas con las
muestras con un menor contenido de grasa (Tabla 2).
Densidad
La densidad es la medida de la masa de la muestra de paté dividida entre un
volumen de agua conocido. A pesar que la reducción de grasa de los patés
fue compensada con la adición de agua, no se observó diferencia
significativa en la densidad en las formulaciones (p>0.05) (Tabla 2).
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Tabla 2. Tabla de análisis de medias para el rendimiento a la cocción, humedad,
capacidad de retención de agua por centrifugación y compresión y para la densidad
del paté
GRASA (%) VARIABLE
9 16 24 32 44
Rendimiento 100.39a 97.30a 98.40a 97.48a 96.68a
Humedad 72.00a 60.00ab 54.00ab 50.00b 44.00b
CRA (Centrifugación) 9.99c 9.99c 13.33bc 20.00ab 23.330a
CRA (Compresión) 40.60e 57.24d 62.67c 79.07b 92.27a
Densidad 0.63a 0.63a 0.67a 0.67a 0.71a
a, b Medias con la misma letra en el mismo renglón no son significativamente
diferentes (P>0.05). CRA= Capacidad de Retención de Agua.
Color
El contenido de grasa en los productos cárnicos afecta de manera
significativa el color de los mismos. En la muestra con mayor porcentaje de
grasa (44 %), la luminosidad fue significativamente mayor (Tabla 3), sin
embargo, no se observó diferencia significativa en el resto de los
tratamientos (p>0.05). Estos resultados concuerdan con estudios en paté
reportados por Estévez y col. (2005), en los que determinaron que una alta
cantidad de grasa (45 %) incrementó la luminosidad del paté, esto causado
probablemente por la cantidad de grasa y por la estrecha relación del color
con las características de los ingredientes utilizados para la elaboración del
paté. En estudios anteriores, realizados en otro tipo de embutidos cárnicos
como salchichas, Pietrasik (1999) reportó que los valores L* (luminosidad)
fueron directamente proporcionales al contenido de grasa en salchichas,
donde los productos con alto contenido de grasa fueron más luminosos que
los de bajo contenido (27.94 y 13.21 % de grasa, respectivamente) esto
como consecuencia de la pigmentación de la carne y su influencia con el
contenido de agua y grasa en las mismas. Con respecto al componente rojo
no se observó un efecto significativo en las 5 formulaciones al reducir grasa
saturada (Tabla 3) (p>0.05), aunque presentó valores numéricos mayores
con 9 y 34% de grasa. Se observó diferencia significativa en el color
amarillo al reducir la grasa en las muestras (Tabla 3) (p<0.05). El color
amarillo en el paté fue significativamente mayor en las muestras con mayor
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contenido de grasa. Estos resultados concuerdan lo publicado por Pietrasik
(1999) en donde determinó un aumento en el color amarillo de las muestras
al aumentar la cantidad de grasa, debido a que este es el color de la grasa.
Tabla 3. Análisis de medias para el color de las diferentes formulaciones del paté
GRASA (%)
9 16 24 32 44
Luminosidad 61.14c 63.81b 64.74ab 65.28a 65.40a
Color Rojo 6.16a 6.93a 5.61a 5.45a 6.66a
Color Amarillo 7.98a 6.87ab 5.74ab 4.17b 4.69ab
a, b Medias con la misma letra en el mismo renglón no son significativamente
diferentes (P>0.05).
Dureza y Untabilidad
En el paté un mayor porcentaje de grasa tuvo valores significativamente
(p>0.05) mas bajos de dureza, es decir, la presencia de alta cantidad de
grasa produjo patés más suaves (Tabla 4) (p<0.05). El efecto de la adición
de grasa en los embutidos cárnicos ha sido ampliamente estudiado
reportando una estrecha relación del contenido de grasa con la dureza del
batido cárnico, relacionando que la reducción de grasa en estos productos,
aumenta la dureza de los mismos (Estévez y col. 2005). La grasa juega un
papel importante en la dureza y compresibilidad de los batidos cárnicos. A
mayor cantidad de grasa se observó una mayor untabilidad (mayor cambio
de área al aplicar una fuerza externa por compresión). Las muestras
presentaron una untabilidad significativamente mayor (p>0.05) con 44 y
34% de grasa, mientras que debajo de ese porcentaje no hay mayor
diferencia (Tabla 4).
Consistencia
La presencia de una relativamente alta cantidad de grasa dio como resultado
patés más suaves, ya que se necesitó menor fuerza para penetrar las
muestras con mayor contenido de grasa. El valor significativamente mas
alto (p>0.05) fue para las muestras con una concentración del 16% de grasa,
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y la menor para las muestras con 34%. El resto de los tratamientos tuvo
valores intermedios, sin diferencia significativa entre ellos (Tabla 4).
Tabla 4. Análisis de medias para las propiedades de textura: consistencia,
untabilidad y fuerza de penetración del paté.
GRASA (%) VARIABLE
9 16 24 32 44
Dureza 129.00a 122.50b 111.75c 100.25d 93.50e
Untabilidad 188.86cd 169.27d 220.34c 322.79b 503.38a
Consistencia 226.50ab 249.00a 226.50ab 204.25b 224.00ab
a, b Medias con la misma letra en el mismo renglón no son significativamente
diferentes (P>0.05)
Valores TBA
Se observó diferencia significativa en la rancidez oxidativa de los lípidos en
las formulaciones de paté (Tabla 5) (p<0.05). A mayor porcentaje de grasa
el aumento del valor TBA aumentó de manera significativa (Tabla 5).
Efectos similares obtuvieron Estévez y col. (2005) al evaluar patés con
diferentes concentraciones de grasa en los que reportaron que el valor TBA
aumentó en patés con alta cantidad de grasa, esto debido a que este valor
se relaciona con la oxidación de los lípidos, por lo que a mayor contenido de
grasa, el paté presentó también una cantidad superior de productos de
oxidación.
Tabla 6. Tabla de análisis de medias para el índice TBA de las diferentes
formulaciones del paté
GRASA (%) VARIABLE
9 16 24 32 44
Valores TBA 2.50d 2.64d 5.36c 9.80b 12.69a
a, b Medias con la misma letra no son significativamente diferentes (P>0.05)
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Conclusiones
Los resultados obtenidos en las pruebas de humedad, en la fuerza necesaria
para penetrar las muestras y en la consistencia aumentaron al reducir la
concentración de grasa en el paté. Sin embargo, la capacidad de retención
de agua y la untabilidad disminuyeron al reducir el porcentaje de grasa. Esto
posiblemente debido al papel de la grasa en el sistema cárnico, donde a
pesar de que los patés con una menor cantidad e grasa poseían una mayor
humedad, la textura resultante fue más dura lo que implicó que el paté fuera
menos untable.
Probablemente el balance de las interacciones proteína-agua y proteína-
grasa se vieron modificadas, ya que el agua añadida no fue química ni
físicamente retenida. La compensación de la grasa con otros ingredientes
podría compensar el efecto detrimental de reducir grasa en paté.
Agradecimientos
Al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología, CONACYT, por le beca dentro
del Programa de Maestría en Ciencias en Ingeniería Bioquímica del
Tecnológico de Estudios Superiores de Ecatepec. Este trabajo estuvo
financiado dentro de los proyectos: “Fortalecimiento de la infraestructura
de la Maestría en Ciencias en Ingeniería Bioquímica del Tecnológico de
Estudios Superiores de Ecatepec”, Fondos Mixtos del CONACYT, clave
FMEDOMEX-2007-C01-78011; y “Análisis de la textura de alimentos”,
Fondos Institucionales del Tecnológico de Estudios Superiores de Ecatepec,
clave DIQB-MCIB-001/08.
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